在命令行操作中，我们经常需要批量处理多个文件——无论是批量查看日志、删除临时文件，还是复制特定类型的文档，逐个输入文件名不仅繁琐，还容易出错。此时，glob通配符（Globbing Patterns）便能发挥巨大作用：它通过简短的模式匹配规则，快速定位一组符合条件的文件或路径，将原本需要循环遍历的复杂操作简化为一行命令，大幅提升终端操作效率。
“glob”这一术语源自 Unix 早期的 /etc/glob 文件，该文件曾用于存储通配符匹配规则。后来，这一功能被直接集成到 Bash 等 Shell 中，但“glob”的名称被沿用至今。值得注意的是，glob通配符的概念早于正则表达式出现，可看作是最基础的“模式匹配”形式——它没有正则表达式那么复杂的语法，但胜在简洁直观、上手成本低，至今仍是 Shell 中文件批量操作的核心工具。
本文作为 Bash 替换机制系列的第二篇，将从基础到进阶，全面拆解 Bash 中 glob通配符的核心语法、实战用法、扩展特性及注意事项，帮助读者快速掌握这一“文件批量操作利器”，轻松应对日常命令行中的各类文件处理场景。
一、基础glob通配符
基础glob通配符是 Bash 的内置功能，无需额外启用，涵盖“单个字符匹配”“任意字符匹配”“字符集合匹配”等核心场景，是日常使用最频繁的匹配规则。
1.1 ?：匹配单个任意字符
? 通配符的核心作用是匹配文件名中某一位置的“一个”任意字符，它要求该位置必须存在字符（无法匹配空字符）。
实战示例：
# 场景1：匹配当前目录下，文件名长度为2（1个任意字符+后缀）的.txt文件
# 假设当前目录存在：a.txt、b.txt、ab.txt、123.txt
ls ?.txt
# 输出结果：a.txt b.txt（仅匹配1个任意字符+(.txt)的文件）
# 场景2：匹配文件名长度为3（2个任意字符+后缀）的.txt文件
ls ??.txt
# 输出结果：ab.txt（匹配2个任意字符+(.txt)的文件）
# 场景3：匹配特定前缀后的单个字符
# 假设存在：file1.txt、file2.txt、file10.txt
ls file?.txt
# 输出结果：file1.txt file2.txt（仅匹配file后接1个字符的文件，file10.txt不匹配）关键注意：? 仅能匹配“一个”字符，若需要匹配多个字符，需连续使用多个 ?（如 ??? 匹配3个任意字符）。
1.2 *：匹配任意数量的任意字符
* 是最常用的 glob通配符，核心作用是匹配“零个或多个”任意字符（包括空字符），适合批量匹配某类特征的文件（如特定后缀、特定前缀）。
实战示例：
# 场景1：匹配当前目录下所有.txt文件
# 假设存在：a.txt、b.txt、ab.txt、test123.txt、readme.md
ls *.txt
# 输出结果：a.txt b.txt ab.txt test123.txt（所有以.txt结尾的文件）
# 场景2：匹配以特定前缀开头的文件
ls file*
# 假设存在：file、file1.txt、file2.log、file_test.csv
# 输出结果：file file1.txt file2.log file_test.csv（所有以file开头的文件，包括无后缀的file）
# 场景3：匹配任意文件（包括隐藏文件外的所有文件）
ls *
# 输出当前目录下所有非隐藏文件（隐藏文件以.开头，默认不匹配）
# 场景4：匹配多层路径中的文件（单层通配）
ls docs/*.md
# 输出docs目录下所有.md文件（仅匹配docs目录下的第一层文件，不包含子目录）关键注意：* 默认不匹配路径分隔符（/），因此无法直接匹配子目录中的文件；同时默认不匹配隐藏文件（以 . 开头的文件）。
1.3 [...]：匹配字符集合中的任意一个字符
[...] 通配符的核心作用是匹配方括号内指定的任意一个字符，支持直接列举字符（如 [abc]）或指定字符范围（如 [a-z]），适合精准匹配特定字符位置的文件。
实战示例：
# 场景1：匹配指定字符开头的文件
# 假设存在：a.txt、b.txt、c.txt、d.txt
ls [ab].txt
# 输出结果：a.txt b.txt（仅匹配a或b开头的.txt文件）
# 场景2：匹配字符范围内的文件
ls [a-c].txt
# 输出结果：a.txt b.txt c.txt（匹配a到c范围内任意字符开头的.txt文件）
# 场景3：匹配数字开头的文件
# 假设存在：1.log、2.log、3.log、a.log
ls [0-9].log
# 输出结果：1.log 2.log 3.log（匹配0到9任意数字开头的.log文件）
# 场景4：匹配混合字符与范围
ls file_[a-z0-9].txt
# 假设存在：file_a.txt、file_5.txt、file_z.txt、file_#.txt
# 输出结果：file_a.txt file_5.txt file_z.txt（匹配file_后接a-z或0-9任意字符的.txt文件）补充说明：Bash 还支持 POSIX 字符类（如 [[:alpha:]] 匹配任意字母、[[:digit:]] 匹配任意数字、[[:space:]] 匹配空白字符），适合跨语言、跨编码的字符匹配，例如 ls [[:digit:]].txt 与 ls [0-9].txt 功能一致。
1.4 [^...] 与 [!...]：匹配不在字符集合中的任意字符
[^...] 和 [!...] 是 [...] 的否定形式，核心作用是匹配“不在”方括号内的任意一个字符（无法匹配空字符），适合排除特定字符的文件匹配场景。两者功能完全等价，可根据习惯选择使用。
实战示例：
# 场景1：排除特定字符开头的文件
# 假设存在：a.txt、b.txt、c.txt、d.txt
ls [^ab].txt
# 输出结果：c.txt d.txt（不匹配a或b开头的.txt文件）
# 场景2：排除字符范围内的文件
ls [!1-3].log
# 假设存在：1.log、2.log、3.log、4.log、5.log
# 输出结果：4.log 5.log（不匹配1到3范围内数字开头的.log文件）
# 场景3：结合前缀使用排除匹配
ls file_[!x-z].txt
# 假设存在：file_x.txt、file_y.txt、file_a.txt、file_1.txt
# 输出结果：file_a.txt file_1.txt（排除file_后接x-z字符的.txt文件）二、进阶glob通配符
基础glob通配符适合简单场景，而进阶通配符（如大括号模式、递归匹配）能应对更复杂的需求——例如多模式批量匹配、跨目录递归匹配等。部分进阶功能需要启用 Bash 扩展选项（如 globstar）。
2.1 {...}：多模式批量匹配
{...} 通配符（大括号模式）的核心作用是匹配大括号内用逗号分隔的所有模式，支持多前缀、多后缀、多路径的批量匹配，且即使没有匹配到文件，模式也会原样展开（区别于 [...]）。
实战示例：
# 场景1：匹配多个后缀的文件
ls *.{txt,log,md}
# 假设存在：a.txt、b.log、c.md、d.csv
# 输出结果：a.txt b.log c.md（匹配.txt、.log、.md三种后缀的文件）
# 场景2：匹配多个前缀的文件
ls {file,doc,report}*
# 假设存在：file1.txt、doc2.log、report3.md、test4.txt
# 输出结果：file1.txt doc2.log report3.md（匹配file、doc、report开头的文件）
# 场景3：多路径批量操作
cp {src,docs,tests}/*.txt backup/
# 将src、docs、tests三个目录下的所有.txt文件复制到backup目录
# 场景4：大括号嵌套使用（复杂模式）
ls {img_,pic_}{1..3}.{jpg,png}
# 展开为：img_1.jpg、img_1.png、img_2.jpg、img_2.png、img_3.jpg、img_3.png、pic_1.jpg...pic_3.png
# 若存在对应文件，则列出匹配结果
# 场景5：无匹配时的表现（区别于[...]）
ls {x,y}.txt
# 若当前目录无x.txt和y.txt，输出：ls: cannot access 'x.txt': No such file or directory（模式展开为两个文件，分别报错）
ls [xy].txt
# 若当前目录无对应文件，输出：ls: cannot access '[xy].txt': No such file or directory（模式未展开，直接作为字符串匹配）关键优势：{...} 支持嵌套，能快速构造复杂的多模式匹配规则，无需编写循环即可实现批量操作，效率远高于基础通配符。
2.2 {start..end}：连续范围匹配
{start..end} 是大括号模式的扩展，核心作用是匹配从 start 到 end 的连续字符或数字范围，支持数字、字母的连续范围，适合批量匹配有规律的文件（如按日期、按序号命名的文件）。
实战示例：
# 场景1：匹配连续数字范围的文件
ls report{1..5}.txt
# 展开为：report1.txt、report2.txt、report3.txt、report4.txt、report5.txt
# 若存在对应文件，则列出匹配结果
# 场景2：匹配连续字母范围的文件
ls {a..d}.log
# 展开为：a.log、b.log、c.log、d.log
# 场景3：匹配带前缀的连续数字（如月份、日期）
ls access.log.2025-{01..12}
# 匹配2025年1月到12月的access.log日志文件（access.log.2025-01 ~ access.log.2025-12）
# 场景4：组合多范围匹配
ls {2025..2026}-{01..02}-{01..03}.log
# 匹配2025-2026年、1-2月、1-3日的日志文件（如2025-01-01.log、2025-01-02.log...）补充说明：{start..end} 支持逆序范围（如 {5..1} 展开为 5 4 3 2 1），也支持指定步长（Bash 4.0+，如 {1..10..2} 展开为 1 3 5 7 9，步长为2）。
2.3 **：递归匹配子目录（需启用 globstar）
基础的 * 无法匹配路径分隔符（/），因此无法跨目录匹配。而 ** 是 Bash 4.0+ 提供的递归通配符，需通过 shopt -s globstar 启用，核心作用是递归匹配当前目录及所有子目录中的文件/目录。
实战示例：
# 步骤1：启用globstar选项（临时启用，重启终端失效；永久启用需添加到~/.bashrc）
shopt -s globstar
# 场景1：递归匹配所有子目录中的.txt文件
ls **/*.txt
# 输出当前目录及所有子目录下的所有.txt文件（包括多层子目录，如docs/sub1/a.txt、docs/sub2/b.txt）
# 场景2：递归匹配特定目录下的文件
ls src/**/*.sh
# 输出src目录及其实所有子目录下的.sh文件
# 场景3：递归匹配所有子目录（仅目录）
ls -d **/
# 列出当前目录下所有子目录（包括多层子目录），-d选项表示仅列出目录
# 场景4：递归匹配特定类型的目录并操作
rm -rf **/__pycache__/
# 删除当前目录及所有子目录下的__pycache__目录（Python编译缓存目录）关键注意：启用globstar 后，** 会匹配路径中的所有目录层级，包括 .（当前目录）和 ..（上级目录）；若需跳过这两个目录，可搭配 shopt -s globskipdots 选项（Bash 5.2+）。
三、扩展glob通配符
对于更复杂的匹配场景（如“匹配零次或多次某模式”“否定某类文件”），基础和进阶 glob通配符难以满足需求。Bash 提供了 extglob 扩展选项（需通过 shopt -s extglob 启用），解锁“类正则”的高级匹配能力，大幅提升 glob 的灵活性。
3.1 启用 extglob 选项
# 临时启用（当前终端有效）
shopt -s extglob
# 永久启用（所有终端有效，需重启终端）
echo "shopt -s extglob" >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc3.2 核心扩展语法与用法
extglob 提供 5 类核心扩展语法，覆盖“重复匹配”“条件匹配”“否定匹配”等场景，语法简洁且贴近正则表达式：
| 语法格式 | 核心功能 | 实战示例 |
|---|---|---|
?(pattern) |
匹配零次或一次 pattern | ls file?(1).txt → 匹配 file.txt、file1.txt |
*(pattern) |
匹配零次或多次 pattern | ls file*(a).txt → 匹配 file.txt、filea.txt、fileaa.txt |
+(pattern) |
匹配一次或多次 pattern | ls file+(a).txt → 匹配 filea.txt、fileaa.txt（不匹配 file.txt） |
| `@(pattern1 | pattern2)` | 匹配 pattern1 或 pattern2 中的任意一个 |
!(pattern) |
匹配“不满足” pattern 的所有文件 | ls !(*.txt) → 匹配所有非 .txt 文件 |
扩展实战示例：
# 场景1：匹配含任意版本号的日志文件（如 v1、v2.1、v3.0.1）
shopt -s extglob
ls app_v+([0-9.]).log
# 展开为：匹配 app_v 后接一次或多次数字/点的.log文件（如 app_v1.log、app_v2.1.log、app_v3.0.1.log）
# 场景2：排除多个类型的文件（保留核心源码文件）
rm -rf !(src|docs|*.py|*.js|*.md)
# 删除当前目录下所有文件/目录，排除 src 目录、docs 目录，以及 .py、.js、.md 文件
# 场景3：结合递归匹配复杂目录结构
shopt -s extglob globstar
ls **/@(*test*|*spec*).@(py|js)
# 递归匹配所有子目录中，文件名含 test 或 spec、后缀为 .py 或 .js 的文件（如 test1.py、user_spec.js）
# 场景4：匹配至少包含一个数字的文件名
ls +([0-9])*.txt
# 匹配文件名中至少有一个数字的.txt文件（如 file1.txt、123test.txt）四、glob通配符的注意事项（避坑指南）
glob通配符虽好用，但在使用过程中容易因“匹配规则误解”“特殊场景未考虑”导致错误（如误删文件、匹配不到目标）。以下是核心注意事项：
4.1 通配符的解析顺序：先解析后执行
Bash 会在执行命令前，先对命令中的 glob通配符进行“模式展开”，将通配符替换为匹配的文件列表，再执行命令。例如：
ls *.txt
# 执行流程：1. Bash 解析 *.txt → 替换为当前目录下所有.txt文件列表（如 a.txt b.txt）；2. 执行 ls a.txt b.txt避坑点：若通配符未匹配到任何文件，默认会将通配符原样作为字符串传递给命令（可能导致错误），建议启用 nullglob 选项（未匹配时返回空字符串）或 failglob 选项（未匹配时直接报错）：
# 启用 nullglob：未匹配时返回空（避免误操作）
shopt -s nullglob
rm *.bak # 若无.bak文件，命令变为 rm（无参数），不会误删文件
# 启用 failglob：未匹配时直接报错（脚本更健壮）
shopt -s failglob
ls *.csv # 若无.csv文件，直接输出错误：ls: cannot access '*.csv': No such file or directory4.2 空格文件名的处理：必须用双引号包裹
若文件名中包含空格（如“my file.txt”），直接使用 glob通配符会导致 Bash 将文件名拆分为多个参数（分词），进而执行错误命令。例如：
# 错误示例：文件名含空格
ls my *.txt # 若存在“my file.txt”，Bash 会解析为 ls my file.txt（两个参数），导致错误
# 正确示例：用双引号包裹变量/通配符结果
for f in "*.txt"; do # 错误：双引号会禁止通配符展开，直接匹配字符串“*.txt”
echo "$f"
done
# 正确写法：先展开通配符，再用双引号包裹文件变量
shopt -s nullglob
for f in *.txt; do
echo "$f" # 双引号保留空格，正确处理“my file.txt”
done4.3 隐藏文件的匹配：默认不匹配，需特殊处理
glob通配符默认不匹配以 . 开头的隐藏文件（如 .gitignore、.bashrc）。若需匹配隐藏文件，可启用 dotglob 选项：
# 启用 dotglob：* 包含隐藏文件（除 . 和 ..）
shopt -s dotglob
ls * # 输出当前目录下所有文件（包括隐藏文件，如 .gitignore、.bashrc）
# 匹配所有隐藏文件（包括 . 和 ..）
ls .* # 不推荐：会匹配 .（当前目录）和 ..（上级目录），可能导致误操作
# 安全匹配隐藏文件（排除 . 和 ..）
shopt -s dotglob globskipdots # globskipdots 跳过 . 和 ..（Bash 5.2+）
ls * # 安全匹配所有文件（包括隐藏文件，排除 . 和 ..）4.4 通配符不匹配路径分隔符：跨目录需特殊处理
基础 glob通配符（*、?、[...]）默认不匹配路径分隔符（/），因此无法直接匹配子目录中的文件。若需跨目录匹配，需使用 **（启用 globstar）或明确指定路径层级（如 docs/*.txt）。
4.5 特殊字符的转义：需用反斜杠或单引号
若文件名中包含 glob通配符的特殊字符（如 *、?、[、]），需对这些字符进行“转义”（告诉 Bash 这是普通字符，不是通配符），转义方式为：在特殊字符前加反斜杠（\），或用单引号（'）包裹文件名。例如：
# 场景：删除名为“file*.txt”的文件（文件名含 * 特殊字符）
# 错误写法：ls file*.txt → Bash 会将 * 解析为通配符，匹配所有 file 开头的.txt文件
# 正确写法1：转义特殊字符
ls file\*.txt
# 正确写法2：单引号包裹
ls 'file*.txt'
# 创建含特殊字符的文件
touch 'a?b.txt'
# 查看该文件
ls a\?b.txt # 转义 ? 字符五、总结
glob通配符是 Bash 中“文件批量操作”的核心工具，其价值在于“用极简的语法实现高效的文件匹配”——无需编写复杂的循环或脚本，一行命令即可完成批量查看、删除、复制、移动等操作。
掌握 glob通配符的关键的是：先熟练基础语法（*、?、[...]），再逐步解锁进阶功能（{...}、**），最后通过 extglob 扩展应对复杂场景。建议在日常使用中多练习、多测试（用echo 命令预览匹配结果，如 echo *.txt），避免因误匹配导致的风险。
原文 https://blog.csdn.net/2301_79518550/article/details/154698060